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金属晶体原子堆积方式


活动与探究1: 平面上金属原子紧密排列的方式 ? 从水槽盒子里取出: ? 4组等径小球(3个排成一条直线的) ? 将等径小球放置在平面上,排成4排,使球 面紧密接触,有哪些排列方式? 平面上金属原子紧密排列的两种方式 2 2 3 4 5 1 4 3 1 6 配位数为4 配位数为6 ? 4个小球形成一个四边形空隙,一种空隙。 见“ ”。 ? 3个小球形成一个三角形空隙,两种空隙。 ? 一 种: △ 见“ ” ? 另一种:▽ 见“ ” 平面上金属原子紧密排列的两种方式 2 2 3 4 5 1 4 3 1 6 配位数为4 非密置层放置 配位数为6 密置层放置 活动与探究2 三维空间里非密置层金属原子的堆积方式 ? 先将两组小球以非密置层的排列方式排列在 一个平面上: ? 在其上方再堆积一层非密置层排列的小球, 使相邻层上的小球紧密接触,有哪些堆积方 式? 三维空间里非密置层的 金属原子的堆积方式 (1) 第二层小球的球心 正对着 第一层小球的球心 (2) 第二层小球的球心 正对着 第一层小球形成的空穴 (1)简单立方堆积 Po 简 单 立 方 晶 胞 ? ①配位数: 6 同层4,上下层各1 6 2 1 4 3 1 4 2 3 5 ②简单立方晶胞平均占有的原子数目: 1 =1 × 8 8 ③金属原子半径 r 与正方体边长 a 的关系: a a a a a=2r (2)体心立方堆积 (钾型) 体 心 立 方 晶 胞 ? ①配位数: 8 5 8 1 上下层各4 6 7 2 3 4 ? ②体心立方晶胞平均占有的原子数目: 1 + 1= 2 × 8 8 ? ③金属原子半径 r 与正方体边长 a 的关系: b a a a 2a a 2a b = 3a b = 4 r 3a=4r 活动与探究3 三维空间里密置层金属原子的堆积方式 ? 将密置层的小球在一个平面上黏合在一起, 再一层一层地堆积起来(至少堆4层),使 相邻层上的小球紧密接触,有哪些堆积方式? ? 注意:堆积方式的周期性、稳定性 A A B B 三维空间里密置层的 金属原子的堆积方式 ( 1) ABAB? 堆积方式 ( 2) ABCABC? 堆积方式 俯视图 1 6 2 3 4 1 6 2 3 4 5 5 A B ? 第二层小球的球心对准第一层的 1、3、5 位 (▽)或对准 2、4、6 位(△)。 ? 关键是第三层,对第一、二层来说,第三层 可以有两种最紧密的堆积方式。 (1)ABAB?堆积方式 ? 第三层小球对准第一层的小球。 ? 每两层形成一个周期地紧密堆积。 前视图 2 A 3 4 1 6 B 5 A B A (2)ABCABC?堆积方式 ? 第三层小球对准第一层小球空穴的2、4、6位。 ? 第四层同第一层。 前视图 ? 每三层形成一个周期地紧密堆积。 A C B 1 2 5 3 4 1 2 5 3 4 1 2 5 3 4 A C B A 6 6 6 ? 俯视图: ABAB…堆积方式 ABCABC…堆积方式 (1)ABAB?堆积方式 —— 六方最密堆积 (镁型) ? ①配位数: 12 同层 6,上下层各 3 7 8 9 1 2 3 5 4 1 6 2 6 3 4 5 10 12 11 ? ②六方紧密堆积晶胞平均占有的原子数目: 1 1 × 12 × 2

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